JP6022895B2 - Ultrasonic measurement method and ultrasonic measurement apparatus - Google Patents
Ultrasonic measurement method and ultrasonic measurement apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP6022895B2 JP6022895B2 JP2012237377A JP2012237377A JP6022895B2 JP 6022895 B2 JP6022895 B2 JP 6022895B2 JP 2012237377 A JP2012237377 A JP 2012237377A JP 2012237377 A JP2012237377 A JP 2012237377A JP 6022895 B2 JP6022895 B2 JP 6022895B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic sensor
- workpiece
- thickness
- calibration
- measurement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
Description
この発明は、例えば、電池に使用される電極の製造ラインにおいて、長手方向へ走行する帯状の基材の片面若しくは両面に塗材を塗工したワーク又は基材の目付け量(厚み)を、超音波によりインラインで計測する超音波計測方法及び超音波計測装置に関する。 The present invention, for example, in an electrode production line used in a battery, exceeds the basis weight (thickness) of a workpiece or substrate coated with a coating material on one side or both sides of a belt-like substrate traveling in the longitudinal direction. The present invention relates to an ultrasonic measurement method and an ultrasonic measurement apparatus that perform in-line measurement using sound waves.
従来より、電池に使用される電極の製造ラインにおいて、長手方向へ走行する帯状の金属箔上に電極ペーストを塗工することにより電極を製造することが行われている。この電極の品質は、電池製品の性能に大きく影響する。そのため、電極の品質管理上、電極ペーストの塗工後に、金属箔に塗工された電極ペーストの目付け量(厚み)や目付けプロファイルについて、品質検査を行うことが重要になる。このような品質検査として、電極製造ラインのインライン上にて、走行中のワークに対し広範に満遍なく実施する場合がある。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an electrode production line used for a battery, an electrode is produced by applying an electrode paste on a strip-shaped metal foil that runs in the longitudinal direction. The quality of this electrode greatly affects the performance of the battery product. Therefore, for quality control of the electrode, it is important to perform a quality inspection on the basis weight (thickness) and basis weight profile of the electrode paste applied to the metal foil after application of the electrode paste. As such a quality inspection, there is a case where it is widely and uniformly performed on a moving workpiece on an in-line of an electrode manufacturing line.
そこで、出願人は、例えば、下記の特許文献1に開示されるような超音波計測装置を用いて、電極製造ラインのインライン上における電極ペーストの目付け量や目付けプロファイルの全数検査について検討した。図14に、特許文献1に開示された超音波計測装置を説明図により示す。図14に示すように、この装置は、一組をなす超音波送信手段101及び超音波受信手段102が計測対象物103の上方に配置され、超音波送信手段101から送信された超音波を計測対象物103に当てて計測対象物103からの反射波を超音波受信手段102で受信するようになっている。
Therefore, the applicant examined, for example, the total amount inspection of the basis weight of the electrode paste and the basis weight on the in-line of the electrode production line using an ultrasonic measuring device as disclosed in
この装置では、伝播時間計測手段104が、超音波送信手段101から送信する超音波と超音波受信手段102で受信する反射波とに基づき、計測対象物103を伝播する超音波の伝播時間を測定する。また、二つの温度測定手段105,106は、計測対象物103を構成する固相103b、液相103aの各温度を測定する。そして、速度校正手段107は、温度測定手段105,106により測定された固相103b、液相103aそれぞれの測定温度に基づき、伝播する超音波の伝播速度を校正する。伝播経路長測定手段108は、伝播時間計測手段104により得られた超音波の伝播時間と、速度校正手段107による伝播速度の校正値とに基づいて、計測対象物103の目付け量(厚み)のほか、固相103bと液相103aとが積層された計測対象物103の相変化の位置を計測するようになっている。
In this apparatus, the propagation
ここで、通常、計測器具につき、その計測値の偏りを基準値により補正するために、キャリブレーション(校正:一般に、計測器具の調整を伴わない場合を「校正」といい、計測器具の調整を伴う場合の「較正」と区別される。)が行われる。この校正について、特許文献1には、何も記載されていない。しかしながら、特許文献1の超音波計測装置においても、超音波送信手段101及び超音波受信手段102として使われる超音波センサについて、校正が行われていると考えられる。校正は、例えば、厚みが既知の基準材の厚みを校正用の超音波センサにより計測することにより行われる。詳しくは、その校正用の計測値に基づき、実測用の超音波センサにより実測されたワークの実測値を補正することができる。校正は、超音波センサの計測誤差をより少なくするために、通常は、例えば、計測対象物の厚みや距離等を超音波センサにより計測する前後、あるいは、その計測を中断したとき等、超音波による計測を実施していないときに行われる。
Here, in order to correct the deviation of the measured value for each measuring instrument based on the reference value, calibration (calibration: In general, the case where the measuring instrument is not adjusted is called “calibration”. Is distinguished from “calibration” in the accompanying case). Nothing is described in
ところが、特許文献1に記載の超音波計測装置では、以下のようなことが考えられた。すなわち、この装置では、超音波送信手段101から計測対象物103へ向けて送信した超音波や、計測対象物103で反射して超音波受信手段102で受信された超音波が、計測対象物103以外の媒質である空気層を伝播する。そのため、空気層の温度が管理されていないと、音に関する抵抗値(音響インピーダンス)が空気層の温度変化によって変化してしまう。空気層により音響インピーダンスが変化すると、空気層を伝播する超音波の波長が変化してしまい、超音波の伝播速度を速度校正手段107で校正しただけでは、結果的に計測対象物103の厚みを正確に計測することができなくなるおそれがある。
However, in the ultrasonic measurement apparatus described in
また、超音波センサの校正が超音波による実測時にリアルタイムに実施されていないと、超音波センサの周囲の雰囲気温度が、校正の実施時と超音波による実測時で大きく異なる場合がある。この場合、例えば、超音波を受信する受信側超音波センサの受信信号強度等が、雰囲気温度の違いによって変化するおそれがある。 Further, if calibration of the ultrasonic sensor is not performed in real time at the time of actual measurement using ultrasonic waves, the ambient temperature around the ultrasonic sensor may greatly differ between the time of performing calibration and the actual measurement using ultrasonic waves. In this case, for example, the reception signal intensity of the reception-side ultrasonic sensor that receives ultrasonic waves may change due to the difference in ambient temperature.
その一例として、図15に、受信側超音波センサにつき、その受信信号強度と雰囲気温度との関係をグラフにより示す。この計測は、同じ周波数帯の受信側超音波センサをサンプル数2とし、図15では、それぞれセンサA、センサBとした。図15に示すように、センサA,Bとも、例えば、雰囲気温度が20(℃)近傍のとき、受信信号強度は約825(mV)であったものが、雰囲気温度が23(℃)を超えると、受信信号強度は780(mV)を下回り、3(℃)分の温度上昇変化で受信信号強度が実に5(%)以上低下することがわかる。 As an example, FIG. 15 is a graph showing the relationship between the received signal intensity and the ambient temperature for the receiving-side ultrasonic sensor. In this measurement, the reception side ultrasonic sensor in the same frequency band is set to 2 samples, and in FIG. As shown in FIG. 15, for both sensors A and B, for example, when the ambient temperature is around 20 (° C.), the received signal intensity is about 825 (mV), but the ambient temperature exceeds 23 (° C.). It can be seen that the received signal strength falls below 780 (mV), and the received signal strength actually decreases by 5 (%) or more with a temperature rise change of 3 (° C.).
また、超音波センサは、センサの特性上、超音波を送信又は受信しているときの時間経過に伴って自己発熱する。図16に、受信側超音波センサにつき、一例として、自己発熱と受信信号強度との関係をグラフにより示す。図16に示すように、受信側超音波センサでは、その作動開始時(t=0(min))に、例えば、センサの温度が約28.5(℃)であったものが、作動開始後の所定時間経過時(t=120(min))には、センサ自体の発熱により、約30.7(℃)まで上昇した。その一方で、作動開始後2時間が経過する間に、受信信号強度は、約76200(mV)から約72300(mV)までと約5(%)も低下することがわかる。 Also, the ultrasonic sensor self-heats with the passage of time when transmitting or receiving ultrasonic waves due to the characteristics of the sensor. FIG. 16 is a graph showing the relationship between self-heating and received signal intensity as an example for the receiving-side ultrasonic sensor. As shown in FIG. 16, in the reception-side ultrasonic sensor, at the start of operation (t = 0 (min)), for example, the sensor temperature was about 28.5 (° C.) after the start of operation. When a predetermined time elapses (t = 120 (min)), the temperature rose to about 30.7 (° C.) due to heat generation of the sensor itself. On the other hand, it can be seen that the received signal strength decreases from about 76200 (mV) to about 72300 (mV) by about 5 (%) while 2 hours have elapsed after the start of operation.
このように、同じ受信側超音波センサについて、その雰囲気温度が、校正の実施時と超音波による実測時とで異なる場合のほか、超音波センサの自己発熱によっても超音波の受信信号強度が変化してしまい、受信側超音波センサにより受信する超音波の波長の大きさが変化してしまう。ここで、超音波による計測は、受信側超音波センサにより受信する超音波の波長の大きさに基づき演算処理される。そのため、たとえ校正を適切に行ったとしても、校正が超音波による実測時に合わせてリアルタイムに実施されていなければ、同じ超音波センサを使用しても、その雰囲気温度の違いや自己発熱に起因して、受信する超音波の波長の大きさが異なり、超音波計測を精度良く行うことができなくなるおそれがある。 In this way, for the same receiving-side ultrasonic sensor, the ambient temperature differs between when calibration is performed and when actual measurement is performed using ultrasonic waves, and the received signal intensity of ultrasonic waves also changes due to self-heating of the ultrasonic sensor. As a result, the magnitude of the wavelength of the ultrasonic wave received by the reception-side ultrasonic sensor changes. Here, the measurement by the ultrasonic wave is processed based on the magnitude of the wavelength of the ultrasonic wave received by the reception-side ultrasonic sensor. Therefore, even if the calibration is performed properly, if the calibration is not performed in real time in accordance with the actual measurement using ultrasonic waves, even if the same ultrasonic sensor is used, it may be caused by the difference in ambient temperature or self-heating. Accordingly, the wavelength of the received ultrasonic wave is different, and there is a possibility that ultrasonic measurement cannot be performed with high accuracy.
一方、校正の実施と、超音波による対象物の実測を別々の超音波センサを使用して行う場合には、それら超音波センサの特性を合わせる必要がある。そのために、多くの超音波センサの中から特性が共通する超音波センサを選択しなければならない。しかしながら、特性が共通する超音波センサを、多くのセンサ製品の中から選択する作業は、労力と時間を必要とし、容易なものではなかった。 On the other hand, when performing calibration and actually measuring an object using ultrasonic waves using separate ultrasonic sensors, it is necessary to match the characteristics of the ultrasonic sensors. Therefore, an ultrasonic sensor having a common characteristic must be selected from many ultrasonic sensors. However, the operation of selecting an ultrasonic sensor having common characteristics from many sensor products requires labor and time, and is not easy.
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、製造ラインにおいて、長手方向へ走行する帯状の基材の片面若しくは両面に塗材を塗工したワーク又は基材の厚みを、インライン上で高精度に超音波計測すると共に、超音波計測の実施を容易なものにすることを可能とした超音波計測方法及び超音波計測装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and the purpose thereof is the thickness of a workpiece or a substrate coated with a coating material on one or both sides of a belt-like substrate traveling in the longitudinal direction in a production line. It is an object to provide an ultrasonic measurement method and an ultrasonic measurement apparatus capable of performing ultrasonic measurement with high accuracy on an in-line and facilitating ultrasonic measurement.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、第1超音波センサと第2超音波センサとからなる超音波センサ組を備え、長手方向へ走行する帯状の基材の片面若しくは両面に塗材を塗工したワーク又は基材の厚み方向の両面に対し、その一方側に第1超音波センサを、その他方側に第2超音波センサを、それぞれ空気層を介し向い合せて配置し、第1超音波センサと第2超音波センサとの間で超音波を伝播させることにより、ワーク又は基材の厚みを計測する超音波計測方法であって、超音波センサ組として、ワーク又は基材の厚みを実測するための実測用超音波センサ組と、実測用超音波センサ組とは別に設けられ、実測用超音波センサ組による実測値を校正するための校正用超音波センサ組と、ワーク又は基材の近傍に配置され、校正用超音波センサ組により厚みが計測される所定の基準材とを備える超音波計測方法において、校正用超音波センサ組を移動させて、基準材の厚みとワーク又は基材のある箇所の厚みを校正用超音波センサ組により校正用として周期的に交互又は順次に計測し、その後、ワーク又は基材の走行に伴い、校正用超音波センサ組により直前に計測されたワーク又は基材のある箇所の厚みを実測用超音波センサ組により実測し、ワーク又は基材の校正用の計測値と基準材の校正用の計測値との比に、基準材の既知の厚みを乗算することにより、ワーク又は基材の校正用の厚みを求め、ワーク又は基材の実測値とワーク又は基材の校正用の計測値との比に、ワーク又は基材の校正用の厚みを乗算することにより、ワーク又は基材のある箇所の最終的な厚みを求めることを趣旨とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention described in
上記発明の構成によれば、校正用超音波センサ組を移動させて、ワーク又は基材の近傍に配置された所定の基準材の厚みとワーク又は基材のある箇所の厚みを校正用超音波センサ組により校正用として周期的に交互又は順次に計測する。これにより、同じ校正用超音波センサ組を使用して、基準材の厚みの校正用の計測値と、ワーク又は基材の厚みの校正用の計測値とが、交互又は順次に得られる。これら校正用の計測値は、基準材とワーク又は基材とが近傍に配置されることから、校正用超音波センサ組による計測に影響のある雰囲気温度などの環境条件が共通する中で得られる。また、同一の校正用超音波センサ組により基準材とワーク又は基材とが計測されるので、それら校正用の計測値から、校正用超音波センサ組の特性の違いが除かれる。従って、例えば、基準材の厚みが既知であれば、基準材の校正用の計測値とワーク又は基材の校正用の計測値との比に、基準材の既知の厚みを乗算することにより、ワーク又は基材の校正用の厚みを求めることができる。その後、ワーク又は基材の走行に伴い、校正用超音波センサ組により直前に計測されたワーク又は基材のある箇所の厚みを実測用超音波センサ組により実測する。そして、校正用超音波センサ組により交互又は順次に計測された校正用の計測値を用いて実測用超音波センサ組による実測値を補正することにより、ワーク又は基材のある箇所の最終的な厚みが求められる。従って、例えば、ワーク又は基材の校正用の計測値とワーク又は基材の実測値との比に、ワーク又は基材の校正用の厚みを乗算することにより、ワーク又は基材のある箇所の最終的な厚みを求めることができる。ここでは、校正用超音波センサ組の特性と実測用超音波センサ組の特性が同一でなくても、それらの特性を合わせる必要がない。 According to the configuration of the invention described above, the calibration ultrasonic sensor group is moved, and the thickness of the predetermined reference material arranged in the vicinity of the workpiece or the substrate and the thickness of the portion where the workpiece or the substrate is located are calibrated. Measurement is periodically or alternately performed for calibration by the sensor set. As a result, using the same calibration ultrasonic sensor group, the measurement value for calibrating the thickness of the reference material and the measurement value for calibrating the thickness of the workpiece or the base material are obtained alternately or sequentially. These measurement values for calibration are obtained in the same environmental conditions such as the ambient temperature that affect the measurement by the calibration ultrasonic sensor set because the reference material and the workpiece or the substrate are arranged in the vicinity. . In addition, since the reference material and the workpiece or the base material are measured by the same calibration ultrasonic sensor set, the difference in the characteristics of the calibration ultrasonic sensor set is excluded from the measurement values for calibration. Thus, for example, if the thickness of the reference material is known, the ratio of the measured value for calibration of the reference material and the measured value for calibration of the workpiece or substrate is multiplied by the known thickness of the reference material, The thickness for calibration of the workpiece or the substrate can be obtained. Thereafter, as the workpiece or the substrate travels, the thickness of a certain position of the workpiece or the substrate measured immediately before by the calibration ultrasonic sensor set is measured by the actual measurement ultrasonic sensor set. Then, by correcting the actual measurement value by the actual measurement ultrasonic sensor group using the calibration measurement values alternately or sequentially measured by the calibration ultrasonic sensor group, the final position of the workpiece or the substrate is determined. Thickness is required. Therefore, for example, by multiplying the ratio of the measured value for calibration of the workpiece or the substrate and the actual measurement value of the workpiece or the substrate by the thickness for calibration of the workpiece or the substrate, The final thickness can be determined. Here, even if the characteristics of the calibration ultrasonic sensor group and the actual measurement ultrasonic sensor group are not the same, it is not necessary to match these characteristics.
上記目的を達成するために、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、基材に塗材を塗工する過程で、基材のある箇所の最終的な厚みと、ワークのある箇所の最終的な厚みを別々に求めておき、ワークの最終的な厚みから基材の最終的な厚みを減算することにより、ワークのある箇所における塗材の厚みを求めることを趣旨とする。
In order to achieve the above object, the invention described in
上記発明の構成によれば、請求項1に記載の発明の作用に加え、実測用超音波センサ組による実測値を校正しながら、ワークのある箇所における塗材の厚みが求められる。
According to the configuration of the invention described above, in addition to the operation of the invention described in
上記目的を達成するために、請求項3に記載の発明は、第1超音波センサと第2超音波センサとからなる超音波センサ組を備え、長手方向へ走行する帯状の基材の片面若しくは両面に塗材を塗工したワーク又は基材の厚み方向の両面に対し、その一方側に第1超音波センサを、その他方側に第2超音波センサを、それぞれ空気層を介し向い合せて配置し、第1超音波センサと第2超音波センサとの間で超音波を伝播させることにより、ワーク又は基材の厚みを計測する超音波計測装置において、超音波センサ組として設けられ、ワーク又は基材の厚みを実測するために定位置に固定され、第1超音波センサと第2超音波センサとからなる少なくとも1組の実測用超音波センサ組と、超音波センサ組として実測用超音波センサ組とは別に設けられ、実測用超音波センサ組による実測値を校正するために第1超音波センサと第2超音波センサとからなる校正用超音波センサ組と、ワーク又は基材の近傍に配置され、校正用超音波センサ組により厚みが計測される所定の基準材と、上記校正用超音波センサ組を基準材とワーク又は基材との間で移動させるための移動手段と、校正用超音波センサ組を移動手段により移動させて基準材の厚みとワーク又は基材のある箇所の厚みを校正用超音波センサ組により校正用として周期的に交互又は順次に計測し、その後、ワーク又は基材の走行に伴い、校正用超音波センサ組により直前に計測されたワーク又は基材のある箇所の厚みを実測用超音波センサ組により実測し、校正用超音波センサ組により交互又は順次に計測された校正用の計測値を用いて実測用超音波センサ組による実測値を補正することにより、ワーク又は基材のある箇所の最終的な厚みを演算する計測制御手段とを備え、計測制御手段は、ワーク又は基材の校正用の計測値と基準材の校正用の計測値との比に、基準材の既知の厚みを乗算することにより、ワーク又は基材の校正用の厚みを演算し、ワーク又は基材の実測値とワーク又は基材の校正用の計測値との比に、ワーク又は基材の校正用の厚みを乗算することにより、ワーク又は基材のある箇所の最終的な厚みを演算することを趣旨とする。 In order to achieve the above object, the invention described in claim 3 is provided with an ultrasonic sensor set including a first ultrasonic sensor and a second ultrasonic sensor, and is provided on one side of a belt-like base material that runs in the longitudinal direction. The first ultrasonic sensor on one side and the second ultrasonic sensor on the other side of the workpiece or base material coated with coating material on both sides in the thickness direction face each other through the air layer. In an ultrasonic measurement apparatus that measures the thickness of a workpiece or a substrate by arranging and propagating ultrasonic waves between the first ultrasonic sensor and the second ultrasonic sensor, the ultrasonic sensor is provided as an ultrasonic sensor group. Alternatively, it is fixed at a fixed position in order to actually measure the thickness of the base material, and at least one set of the ultrasonic sensor set for measurement consisting of the first ultrasonic sensor and the second ultrasonic sensor, and the ultrasonic sensor set as the ultrasonic sensor set. Provided separately from the acoustic sensor set In order to calibrate the actual measurement value by the actual ultrasonic sensor group, the calibration ultrasonic sensor group composed of the first ultrasonic sensor and the second ultrasonic sensor is disposed in the vicinity of the workpiece or the substrate, A predetermined reference material whose thickness is measured by the ultrasonic sensor set, a moving means for moving the calibration ultrasonic sensor set between the reference material and the workpiece or the base material, and the calibration ultrasonic sensor set are moved. The thickness of the reference material and the thickness of a certain part of the workpiece or base material are periodically and alternately measured for calibration by the calibration ultrasonic sensor set, and then the workpiece or the base material travels. The thickness of a part of the workpiece or the substrate measured immediately before by the calibration ultrasonic sensor set is actually measured by the measurement ultrasonic sensor set, and the calibration is measured alternately or sequentially by the calibration ultrasonic sensor set. Use measured values By correcting the measured value according to the measured ultrasonic sensor set Te, and a measurement control means for calculating a final thickness of a portion of the workpiece or substrate, the measurement control means, for calibration of the workpiece or substrate By multiplying the ratio of the measured value of the reference material and the measured value for calibration of the reference material by the known thickness of the reference material, the thickness for calibration of the workpiece or the substrate is calculated, The purpose is to calculate the final thickness of a part of the workpiece or the substrate by multiplying the ratio of the measured value for calibration of the workpiece or the substrate by the thickness for calibration of the workpiece or the substrate. .
上記発明の構成によれば、校正用超音波センサ組、実測用超音波センサ組、移動手段及び計測制御手段を使用して請求項1に記載の超音波計測方法を実施することができる。
According to the configuration of the invention, the ultrasonic measurement method according to
上記目的を達成するために、請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、基材に塗材を塗工する過程で、計測制御手段は、ワークのある箇所の最終的な厚みから、別途に求められた基材のある箇所の最終的な厚みを減算することにより、ワークのある箇所における塗材の厚みを演算することを趣旨とする。
In order to achieve the above object, the invention according to
上記発明の構成によれば、請求項3に記載の発明の作用に加え、請求項2に記載の超音波計測方法を実施することができる。
According to the structure of the said invention, in addition to the effect | action of the invention of Claim 3, the ultrasonic measuring method of
請求項1に記載の発明によれば、製造ラインにおいて、長手方向へ走行する帯状の基材の片面若しくは両面に塗材を塗工したワーク又は基材の厚みを、インライン上で高精度に超音波計測することができると共に、超音波計測の実施を容易なものにすることができる。 According to the first aspect of the present invention, in the production line, the thickness of the workpiece or the base material coated with the coating material on one side or both sides of the belt-like base material running in the longitudinal direction is highly accurately inline. It is possible to perform ultrasonic measurement and facilitate the implementation of ultrasonic measurement.
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明の効果に加え、ワークのある箇所における塗材の厚みを精度よく求めることができる。
According to invention of
請求項3に記載の発明によれば、製造ラインにおいて、長手方向へ走行する帯状の基材の片面若しくは両面に塗材を塗工したワーク又は基材の厚みを、インライン上で高精度に超音波計測することができると共に、超音波計測の実施を容易なものにすることができる。 According to the invention described in claim 3 , in the production line, the thickness of the workpiece or the substrate coated with the coating material on one side or both sides of the belt-like substrate traveling in the longitudinal direction is highly accurately inline. It is possible to perform ultrasonic measurement and facilitate the implementation of ultrasonic measurement.
請求項4に記載の発明によれば、請求項3に記載の発明の効果に加え、ワークのある箇所における塗材の厚みを精度よく求めることができる。
According to invention of
以下、本発明の超音波計測方法及び超音波計測装置を、電池に使用される電極の製造ラインにおける超音波計測に具体化した一実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, an ultrasonic measurement method and an ultrasonic measurement apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings with respect to an embodiment in which ultrasonic measurement in an electrode production line used for a battery is embodied.
図4に、この実施形態における電極製造ラインで製造される電極1をその幅方向Y(図4の左右方向)に切断して断面図により示す。図4に示すように、この電極1は、帯状の基材としての金属箔2と、その金属箔2の一方の面(A面)2a及び他方の面(B面)2bのそれぞれに塗工された塗材としての電極ペースト3A,3Bとを含む。この電極1は、後述するように金属箔2のA面2a及びB面2bに電極ペースト3A,3Bを塗工し、それらを乾燥することにより製造される。この実施形態の超音波計測方法及び超音波計測装置は、電極製造ラインにおいて電極製品の品質検査のために使用される。すなわち、この超音波計測方法及び超音波計測装置は、電極1の製造過程において、電極ペースト3A,3Bが塗工される前の金属箔2、金属箔2の片面(A面)2aに電極ペースト3Aが塗工された中間製造物(ワーク)、金属箔2の両面(A面及びB面)2a,2bに電極ペースト3A,3Bが塗工された最終製造物(ワーク)それぞれの目付け量(厚み)を計測するために使用される。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the
この実施形態の電極1は、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車の電源となる二次電池に使用される。ここで、金属箔2の材料として、例えば、Al,Cu等が使用される。金属箔2の厚みは、例えば「20(μm)」程度である。図4に示すように、金属箔2に塗工される電極ペースト3A,3Bの厚みTpA,TpBは、例えば「40〜50(μm)」程度となる。電極1は、その幅方向Yの両側縁に、電極ペースト3A,3Bが塗工されない未塗工部4を含む。
The
図1に、電極製造ラインを概略構成図により示す。図1に示すように、電極製造ラインは、複数の工程部11,12,13,14,15,16,17,18,19,20を含む。各工程部11〜20は、ボックス21A,21B,21C,21D,21E,21F,21G,21H,21I,21Jによりそれぞれ覆われて構成される。各ボックス21A〜21Jは、帯状の金属箔2から電極1が製造されるまでの間で、金属箔2とワーク6が連続的に走行しながら貫通できるように構成される。電極製造ラインは、その上流部から下流部へ順に配置された、金属箔繰り出し部11、前段厚み計測部12、A面塗工部13、A面乾燥部14、中段厚み計測部15、ワーク反転部16、B面塗工部17、B面乾燥部18、後段厚み計測部19及び電極巻き取り部20を含む。
FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of an electrode production line. As shown in FIG. 1, the electrode manufacturing line includes a plurality of
金属箔繰り出し部11は、帯状の金属箔2を巻き貯めた金属箔ロール22を含み、その金属箔ロール22から帯状の金属箔2が一方向へ繰り出されるようになっている。
The metal
前段厚み計測部12は、第1超音波計測装置23を含み、金属箔繰り出し部11から繰り出された金属箔2の厚みを、その第1超音波計測装置23により計測するようになっている。
The former
A面塗工部13は、電極ペースト3Aを噴射する第1ノズル24を含み、前段厚み計測部12を通過した金属箔2のA面2a上に、第1ノズル24から電極ペースト3Aを連続的に吹き付けて塗工するようになっている。
The
A面乾燥部14は、電気ヒータよりなる第1ワークヒータ25を含み、A面塗工部13にて塗工された電極ペースト3Aを第1ワークヒータ25により連続的に加熱して乾燥させるようになっている。
The
中段厚み計測部15は、第2超音波計測装置26を含み、A面乾燥部14で乾燥させたワーク6の厚み(金属箔2と電極ペースト3Aとの厚み)を、その第2超音波計測装置26により計測するようになっている。
The middle
ワーク反転部16は、一対をなす反転ローラ27,28を含み、金属箔2のA面2aとB面2bの天地を反転ローラ27,28により反転させ、B面2bを上に向けて繰り出すようになっている。
The
B面塗工部17は、電極ペースト3Bを噴射する第2ノズル29を含み、ワーク反転部16から繰り出されたワーク6の金属箔2のB面2b上に、第2ノズル29から電極ペースト3Bを連続的に吹き付けて塗工するようになっている。
The B-
B面乾燥部18は、電気ヒータよりなる第2ワークヒータ30を含み、B面塗工部17にて塗工された電極ペースト3Bを第2ワークヒータ30により連続的に加熱して乾燥させるようになっている。
The B
後段厚み計測部19は、第3超音波計測装置31を含み、B面乾燥部18で乾燥させたワーク6の厚み(金属箔2と電極ペースト3A,3Bとの厚み)を、その第3超音波計測装置31により計測するようになっている。
The latter-stage
電極巻き取り部20は、電極ロール32を含み、後段計測部19を通過したワーク6を製品である電極1としてその電極ロール32に巻き取るようになっている。
The
上記したように、この実施形態の電極製造ラインでは、その上流部から下流部にかけて、金属箔2のA面2aとB面2bに電極ペースト3A,3Bを塗工して乾燥させ、その過程で、金属箔2の厚み、金属箔2とそのA面2aに塗工された電極ペースト3Aとの厚み、金属箔2とそのA面2a及びB面2bに塗工された電極ペースト3A,3Bとの厚みを、それぞれ前段厚み計測部12、中段厚み計測部15及び後段厚み計測部19にて順次計測するようになっている。
As described above, in the electrode production line of this embodiment, the electrode pastes 3A and 3B are applied and dried on the
次に、各厚み計測部12,15,19について説明する。ここで、各厚み計測部12,15,19は、基本的にそれぞれ同じ構成を備えることから、以下には、後段厚み計測部19を代表的に説明する。図2に、後段厚み計測部19の概略構成を平面図により示す。図3に、後段厚み計測部19の概略構成を側面図により示す。
Next, each
図2,3に示すように、後段厚み計測部19のボックス21Iは、第1室35と第2室36に分かれる。ボックス21Iの前後及び各室35,36の中には、ワーク6にテンションを与えながらワーク6を一方向へ送るための複数の送りローラ37,38,39,40が設けられる。ボックス21Iの前壁21a、後壁21b及び仕切壁21cには、それぞれ帯状のワーク6の通過を許容する通し口21d,21e,21fが形成される。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
ボックス21Iの第1室35には、第1超音波センサ41A,42Aと第2超音波センサ41B,42Bとからなる超音波センサ組として、第1実測用超音波センサ組41と第2実測用超音波センサ組42が設けられる。これら実測用超音波センサ組41,42は、金属箔2のA面2a及びB面2bに電極ペースト3A,3Bを塗工したワーク6の厚みを実測するために、それぞれ定まった位置に固定される。この実施形態で、各実測用超音波センサ組41,42の第1超音波センサ41A,42Aは、超音波を受信するセンサとして構成され、受信信号を増幅するためのアンプ44を備える。一方、第2超音波センサ41B,42Bは、超音波を送信するセンサとして構成される。
In the
図5に、ワーク6の幅方向Yにおける第1及び第2の実測用超音波センサ組41,42の配置を概略構成図により示す。図2,3,5に示すように、各実測用超音波センサ組41,42は、ワーク6の幅方向Yに沿って並び、かつ、ワーク6の中央と各側縁から同じ距離だけ離れて配置される。つまり、ワーク6を幅方向Yの中央で二つに切断した場合に、その二分されたワークの中央に対応するように各実測用超音波センサ組41,42が配置される。各実測用超音波センサ組41,42を構成する第1超音波センサ41A,42Aと第2超音波センサ41B,42Bは、ワーク6の厚み方向Zの両面側にて、その一方側に第1超音波センサ41A,42Aが、その他方側に第2超音波センサ41B,42Bがそれぞれ空気層を介し向い合せて配置される。そして、ワーク6を間に挟んで、第1超音波センサ41A,42Aと第2超音波センサ41B,42Bとの間で超音波を伝播させることにより、ワーク6の目付け量(厚み)を計測するようになっている。2つの第1超音波センサ41A,42Aは、ボックス21Iに固定された上側の支持フレーム45Aに固定され、同じく、2つの第2超音波センサ41B,42Bは、ボックス21Iに固定された下側の支持フレーム45Bに固定される。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing the arrangement of the first and second actual measurement
ワーク6の走行方向Xにおいて、第1室35よりも上流側に位置する第2室36には、各実測用超音波センサ組41,42とは別に、第1超音波センサ43Aと第2超音波センサ43Bとからなる校正用超音波センサ組43が設けられる。この校正用超音波センサ組43は、各実測用超音波センサ組41,42の実測値を校正するために設けられる。
In the traveling direction X of the
図6に、ワーク6の幅方向Yにおける校正用超音波センサ組43の配置を概略構成図により示す。図2,3,6に示すように、ワーク6の幅方向Yの一側方には、ワーク6と同一の平面上に、所定のシート状の基準材7が配置される。校正用超音波センサ組43を構成する第1超音波センサ43Aと第2超音波センサ43Bは、基準材7及びワーク6の厚み方向Zの両面側にて、その一方側に第1超音波センサ43Aが、その他方側に第2超音波センサ43Bがそれぞれ空気層を介し向い合せて配置される。この校正用超音波センサ組43を、基準材7とワーク6との間でワーク6の幅方向Yへ移動させるために、移動手段としての移動機構46が設けられる。この移動機構46は、ワーク6の厚み方向Zの一方側及び他方側に固定された一対の案内レール46A,46Bを備える。校正用超音波センサ組43を構成する第1超音波センサ43Aと第2超音波センサ43Bは、それぞれ各案内レール46A,46Bにブラケット47を介して支持される。各ブラケット47は、駆動源(図示略)により案内レール46A,46Bに沿って移動できるように構成される。校正用超音波センサ組43は、図6に実線で示すように基準材7を挟んで向い合せとなる初期位置P0と、図6に2点鎖線で示すようにワーク6を挟んで向い合わせとなる第1計測位置P1及び第2計測位置P2とへ順次移動可能になっている。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing the arrangement of the calibration
この実施形態で、基準材7は、ボックス21Iに固定された固定枠48に支持される。固定枠48は、上下の挟み板48A,48Bを含み、基準材7はこれら挟み板48A,48Bに挟まれて水平に支持される。挟み板48A,48Bの中央には、超音波を基準材7に当てるために基準材7を露出させる通し孔48aが形成される。基準材7は、例えば、PETフィルム(ポリエチレンテレフタレート製フィルム)や、その他の高分子フィルム等、経時的に酸化せず、重量変化のない材質により、ワーク6と同程度の厚みや密度を有する材料で形成される。この基準材7の厚みは、予めスケール等を使用して直接計測されて既知となっている。
In this embodiment, the
この実施形態で、各超音波センサ組41〜43を構成する第1超音波センサ41A,42A,43A及び第2超音波センサ41B,42B,43Bとして、例えば、車両用バックソナー等の障害物センサに使われる汎用性の高い超音波センサが使われる。これらのセンサでは、例えば「40kHz」程度の超音波が使われる。
In this embodiment, as the first
上記したように第1及び第2の実測用超音波センサ組41,42、校正用超音波センサ組43及び移動機構46により、後段厚み計測部19における第3超音波計測装置31が構成される。
As described above, the first and second actual measurement ultrasonic sensor sets 41 and 42, the calibration ultrasonic sensor set 43, and the moving
図7に、第3超音波計測装置31の電気的構成をブロック図により示す。図7に示すように、この第3超音波計測装置31は、コントローラ51と、各超音波センサ組41,42,43を構成する第1超音波センサ41A,42A,43A及び第2超音波センサ41B,42B,43Bと、それら超音波センサ41A,42A,43A,41B,42B,43Bへそれぞれ超音波を発信する第1発振器52、第2発振器53、第3発振器54、第4発振器55、第5発振器56及び第6発振器57とを備える。各発振器52〜57は、コントローラ51に接続される。この他、コントローラ51には、移動機構46、キーボード58及びモニタ59が接続される。コントローラ51は、中央処理装置(CPU)や各種メモリ、入出力ポート等を含んで構成される。コントローラ51は、基準材7やワーク6の厚みを計測するために、所定の制御プログラムに基づいて各発振器52〜57及び移動機構46を制御するようになっている。また、この第3超音波計測装置31で、コントローラ51は、各超音波センサ組41〜43の計測値に基づいて、金属箔2と金属箔2のA面2a及びB面2bに塗工された両電極ペースト3A,3Bとの厚み実測し、補正演算するようになっている。これに対し、他の第1超音波計測装置23では、金属箔2の厚みを実測し、補正演算するようになっている。第2超音波計測装置26では、金属箔2と金属箔2のA面2aに塗工された電極ペースト3Aとの厚みを実測し、補正演算するようになっている。また、この第3超音波計測装置31のコントローラ51は、上記のように第1〜第3の超音波計測装置23,26,31により補正演算された各種厚みに基づき、金属箔2のA面2aに塗工された電極ペースト3Aの厚み、金属箔2のB面2bに塗工された電極ペースト3Bの厚みをそれぞれ演算するようになっている。
FIG. 7 is a block diagram showing the electrical configuration of the third ultrasonic measurement apparatus 31. As shown in FIG. 7, the third ultrasonic measurement device 31 includes a
各発振器52〜57は、電圧を印加することで各超音波センサ41A,42A,43A,41B,42B,43Bを超音波振動させる発振回路と、同センサ41A,42A,43A,41B,42B,43Bで受信した超音波振動を電圧信号に変換する変換回路とを含む。コントローラ51は、各発振器52〜57を介して各超音波センサ41A,42A,43A,41B,42B,43Bに対し、超音波の送受信を制御する。
Each of the
この実施形態で、コントローラ51は、校正用超音波センサ組43により計測した基準材7の計測値、校正用超音波センサ組43により第1計測位置P1及び第2計測位置P2にて計測したワーク6の計測値に基づき、ある箇所(第1抽出箇所及び第2抽出箇所)におけるワーク6の校正用の厚みを演算する。また、コントローラ51は、第1及び第2の実測用超音波センサ組41,42により第1抽出箇所及び第2抽出箇所にて実測したワーク6の厚みを、校正用の厚みに基づいて補正演算することにより、第1抽出箇所及び第2抽出箇所における最終的なワーク6の厚みを演算するようになっている。
In this embodiment, the
ここで、ワーク6の厚みが計測されるある箇所(第1抽出箇所及び第2抽出箇所)は、ワーク6の走行速度に応じて任意に設定されるようになっている。この実施形態では、前段厚み計測部12にて最初に金属箔2について計測されたある箇所が、その後、中段厚み計測部15及び後段厚み計測部19にて同様にワーク6について計測されるようになっている。これは、金属箔2及びワーク6の走行速度が決まれば、ある箇所の各段厚み計測部12,15,19への到達時刻が定まり、それに合わせて各超音波計測装置23,26,31により同じある箇所を特定して計測できるからである。従って、ワーク6の走行に伴い、複数のある箇所(第1抽出箇所及び第2抽出箇所)が、各超音波計測装置23,26,31により順次計測されることになる。
Here, certain locations (first extraction location and second extraction location) where the thickness of the
この実施形態では、コントローラ51は、校正用超音波センサ組43を移動機構46により初期位置P0から第1計測位置P1と第2計測位置P2へ平行に移動させて、基準材7の厚みとワーク6の第1抽出箇所及び第2抽出箇所の厚みとを、それぞれ校正用超音波センサ組43により校正用として周期的に順次に計測する。その後、コントローラ51は、ワーク6の走行に伴い、校正用超音波センサ組43により直前に計測されたワーク6の第1抽出箇所及び第2抽出箇所の厚みを各実測用超音波センサ組41,42によりそれぞれ実測する。そして、コントローラ51は、校正用超音波センサ組43により直前に順次に計測された校正用の計測値を用いて実測用超音波センサ組41,42による実測値を補正することにより、ワーク6の第1抽出箇所及び第2抽出箇所における最終的な厚みを演算する。この実施形態で、コントローラ51は、本発明の計測制御手段に相当する。
In this embodiment, the
次に、コントローラ51が実行する、超音波計測に関する制御プログラムについて説明する。図8に、校正用超音波センサ組43を使用して実行される計測制御プログラムの内容をフローチャートにより示す。
Next, a control program related to ultrasonic measurement executed by the
処理がこのルーチンへ移行すると、コントローラ51は、ステップ100で、初期位置P0にて校正用超音波センサ組43により基準材7の厚み(基準厚み)を計測する。コントローラ51は、この基準厚みを計測したら、その計測値Skをメモリに記憶させる。
When the process proceeds to this routine, the
次に、ステップ110で、コントローラ51は、移動機構46により校正用超音波センサ組43を第1計測位置P1へ移動させる。
Next, in
次に、ステップ120で、コントローラ51は、第1計測位置P1で校正用超音波センサ組43によりワーク6の第1抽出箇所における厚み(第1校正厚み)を計測する。コントローラ51は、この第1校正厚みを計測したら、その計測値Sx1をメモリに記憶させる。
Next, in
次に、ステップ130で、コントローラ51は、基準厚みの計測値Skと第1校正厚みの計測値Sx1に基づき、ワーク6の未知の第1校正厚みMx1を、以下の(式1)により演算する。コントローラ51は、演算後にこの第1校正厚みMx1をメモリに記憶させる。
Mx1=Mk*Sx1/Sk ・・・(式1)
ここで、「Mk」は、基準材7の既知の(目付け量)厚みを意味する。
Next, in
Mx1 = Mk * Sx1 / Sk (Formula 1)
Here, “Mk” means a known (weight per unit area) thickness of the
次に、ステップ140で、コントローラ51は、移動機構46により校正用超音波センサ組43を第2計測位置P2へ移動させる。
Next, in
次に、ステップ150で、コントローラ51は、第2計測位置P2にて校正用超音波センサ組43によりワーク6の第2抽出箇所における厚み(第2校正厚み)を計測する。コントローラ51は、この第2校正厚みを計測したら、その計測値Sx2をメモリに記憶させる。
Next, in
次に、ステップ160で、コントローラ51は、基準厚みの計測値Skとワーク6の第2校正厚みの計測値Sx2に基づき、ワーク6の未知の第2校正厚みMx2を、以下の(式2)により演算する。コントローラ51は、演算後にこの第2校正厚みMx2をメモリに記憶させる。
Mx2=Mk*Sx2/Sk ・・・(式2)
Next, in
Mx2 = Mk * Sx2 / Sk (Formula 2)
その後、ステップ170で、コントローラ51は、移動機構46により校正用超音波センサ組43を基準材7に対応する初期位置P0へ移動させた後、処理をステップ100へ戻す。
Thereafter, in
このように、コントローラ51は、ステップ100〜ステップ170の処理を、ワーク6の走行速度に合わせて繰り返す。すなわち、ワーク6の走行速度が速くなれば、それに合わせてステップ100〜ステップ170の処理速度を速めることになる。
As described above, the
図9に、第1及び第2の実測用超音波センサ組41,42を使用して実行される計測制御プログラムの内容をフローチャートにより示す。 FIG. 9 is a flowchart showing the contents of a measurement control program executed using the first and second actual measurement ultrasonic sensor sets 41 and 42.
処理がこのルーチンへ移行すると、コントローラ51は、ステップ200で、第1抽出箇所が到達するのを待つ。すなわち、直前に校正用超音波センサ組43により計測された第1抽出箇所が、第1実測用超音波センサ組41に対応する位置に到達したか否かを判断する。この判断は、ワーク6の走行速度と基準位置を監視することで行うことができる。
When the process proceeds to this routine, the
第1抽出箇所が到達すると、ステップ210で、コントローラ51は、第1実測用超音波センサ組41により第1抽出箇所のワーク6の厚み(第1実測厚み)を実測する。コントローラ51は、実測後にこの第1実測厚みの実測値SRx1をメモリに記憶させる。
When the first extraction point arrives, in
次に、ステップ220で、コントローラ51は、以下の(式3)により、第1校正用厚みの計測値Sx1、演算された第1校正用厚みMx1に基づき、第1実測厚みの実測値SRx1を補正して最終的な第1実測厚みMRx1を演算する。コントローラ51は、演算後にこの第1実測厚みMRx1をメモリに記憶させる。
MRx1=Mx1*SRx1/Sx1 ・・・(式3)
Next, in
MRx1 = Mx1 * SRx1 / Sx1 (Formula 3)
次に、ステップ230で、コントローラ51は、第2抽出箇所が到達するのを待つ。すなわち、直前に校正用超音波センサ組43により計測された第2抽出箇所が、第2実測用超音波センサ組42に対応する位置に到達したか否かを判断する。
Next, in
第2抽出箇所が到達すると、ステップ240で、コントローラ51は、第2実測用超音波センサ組42により第2抽出箇所のワーク6の厚み(第2実測厚み)を実測する。コントローラ51は、実測後にこの第2実測厚みの実測値SRx2をメモリに記憶させる。
When the second extraction location arrives, in
そして、ステップ250で、コントローラ51は、以下の(式4)により、第2校正用厚みの計測値Sx2、演算された第2校正用厚みMx2に基づき、第2実測厚みの実測SRx2を補正して最終的な第2実測厚みMRx2を演算する。コントローラ51は、演算後にこの第2実測厚みMRx2をメモリに記憶させる。その後、コントローラ51は、処理をステップ200へ戻す。
MRx2=Mx2*SRx2/Sx2 ・・・(式4)
In
MRx2 = Mx2 * SRx2 / Sx2 (Formula 4)
このように、コントローラ51は、ステップ200〜ステップ250の処理を、ワークの走行速度に合わせて繰り返す。
As described above, the
この実施形態では、上記各計測制御プログラムを実行することにより、次のような超音波計測方法を実施することができる。すなわち、校正用超音波センサ組43を移動させて、ワーク6又は金属箔2の近傍に配置された所定の基準材7の厚みとワーク6又は金属箔2のある箇所(第1抽出箇所及び第2抽出箇所)の厚みを校正用超音波センサ組43により校正用として周期的に交互又は順次に計測する。その後、ワーク6又は金属箔2の走行に伴い、校正用超音波センサ組43により直前に計測されたワーク6又は金属箔2のある箇所(第1抽出箇所及び第2抽出箇所)の厚みを各実測用超音波センサ組41,42により実測する。そして、交互又は順次に計測された校正用の計測値を用いて各実測用超音波センサ組41,42による実測値を補正することにより、ワーク6又は金属箔2のある箇所(第1抽出箇所及び第2抽出箇所)における最終的な厚みを求める。
In this embodiment, the following ultrasonic measurement method can be implemented by executing each measurement control program. That is, the calibration ultrasonic sensor set 43 is moved, and the thickness of the
図10(a)〜(c)に、後段厚み計測部19における校正用超音波センサ組43の位置変化を平面図により示す。ワーク6のある箇所(第1抽出箇所及び第2抽出箇所)の厚みを計測するために、先ず、図10(a)に示すように、校正用超音波センサ組43を初期位置P0に配置して校正を行う。すなわち、校正用超音波センサ組43により基準材7の厚みを計測する。
FIGS. 10A to 10C are plan views showing changes in the position of the calibration
次に、図10(b)に示すように、移動機構46により校正用超音波センサ組43を第1計測位置P1へ移動させて、その計測位置P1にて校正用超音波センサ組43によりワーク6の第1抽出箇所の厚みを計測する。この第1抽出箇所は、その後にワーク6が走行することで、第1実測用超音波センサ組41の位置に到達することになる。この到達のときに、第1実測用超音波センサ組41が、その第1抽出箇所の厚みを再び計測(実測)することになる。
Next, as shown in FIG. 10B, the calibration ultrasonic sensor set 43 is moved to the first measurement position P1 by the moving
次に、図10(c)に示すように、移動機構46により校正用超音波センサ組43を第2計測位置P2へ更に移動させて、その計測位置P2にて校正用超音波センサ組43によりワーク6の第2抽出箇所の厚みを計測する。この第2抽出箇所は、その後にワーク6が走行することで、第2実測用超音波センサ組42の位置に到達することになる。この到達のときに、第2実測用超音波センサ組42が、その第2抽出箇所の厚みを再び計測(実測)することになる。
Next, as shown in FIG. 10 (c), the calibration ultrasonic sensor set 43 is further moved to the second measurement position P2 by the moving
その後、校正用超音波センサ組43を、図10(c)に示す第2計測位置P2から、図10(a)に示す初期位置P0へ戻す。そして、図10(a)に示す初期位置P0での計測、図10(b)に示す第1計測位置P1での計測、図10(c)に示す第2計測位置P2での計測を1サイクルとして、そのサイクルを繰り返す。また、この1サイクルの計測に合わせて、第1及び第2の実測用超音波センサ組41,42により、ワーク6の第1抽出箇所及び第2抽出箇所の厚みをそれぞれ実測する。
Thereafter, the calibration ultrasonic sensor set 43 is returned from the second measurement position P2 shown in FIG. 10C to the initial position P0 shown in FIG. Then, the measurement at the initial position P0 shown in FIG. 10A, the measurement at the first measurement position P1 shown in FIG. 10B, and the measurement at the second measurement position P2 shown in FIG. Repeat that cycle. In addition, in accordance with the measurement for one cycle, the thicknesses of the first extraction portion and the second extraction portion of the
このように校正用超音波センサ組43により基準材7とワーク6の厚みを計測し、2つの実測用超音波センサ組41,42によりワーク6の厚みを実測し、それら計測値及び実測値からワーク6の第1抽出箇所及び第2抽出箇所の最終的な厚みを演算する。このような一連の計測と演算を、ワーク6の走行速度に合わせて周期的に繰り返す。
In this way, the thickness of the
図11に、金属箔2のA面2a及びB面2bに塗工された電極ペースト3A,3Bそれぞれの(目付け量)厚みを演算するための演算プログラムの内容をフローチャートにより示す。この演算プログラムは、後段厚み計測部19の第3超音波計測装置31のみにてコントローラ51により演算される。
FIG. 11 is a flowchart showing the contents of a calculation program for calculating the thickness of each of the electrode pastes 3A and 3B applied to the
処理がこのルーチンへ移動すると、コントローラ51は、ステップ300で、第1抽出箇所における金属箔2のA面2aの電極ペースト3Aの厚みTpA1を演算する。この厚みTpA1は、以下の(式5)に示すように、中段厚み計測部15で計測され演算された第1抽出箇所におけるワーク6の第1実測厚みMRx1(m)から、前段厚み計測部12で計測され演算された第1抽出箇所におけるワーク6(金属箔2)の第1実測厚みMRx1(f)を減算することにより求めることができる。
TpA1=MRx1(m)−MRx1(f) ・・・(式5)
When the process moves to this routine, in
TpA1 = MRx1 (m) -MRx1 (f) (Formula 5)
次に、ステップ310で、コントローラ51は、第1抽出箇所における金属箔2のB面2bの電極ペースト3Bの厚みTpB1を演算する。この厚みTpB1は、以下の(式6)に示すように、後段厚み計測部19で計測され演算された第1抽出箇所でのワーク6の第1実測厚みMRx1(l)から、中段厚み計測部15で計測され演算された第1抽出箇所でのワーク6の第1実測厚みMRx1(m)を減算することにより求めることができる。
TpB1=MRx1(l)−MRx1(m) ・・・(式6)
Next, in
TpB1 = MRx1 (l) -MRx1 (m) (Formula 6)
次に、ステップ320で、コントローラ51は、第2抽出箇所における金属箔2のA面2aの電極ペースト3Aの厚みTpA2を演算する。この厚みTpA2は、以下の(式7)に示すように、中段厚み計測部15で計測され演算された第2抽出箇所でのワーク6の第2実測厚みMRx2(m)から、前段厚み計測部12で計測され演算された第2抽出箇所でのワーク6(金属箔2)の第2実測厚みMRx2(f)を減算することにより求めることができる。
TpA2=MRx2(m)−MRx2(f) ・・・(式7)
Next, in
TpA2 = MRx2 (m) -MRx2 (f) (Expression 7)
次に、ステップ330で、コントローラ51は、第2抽出箇所における金属箔2のB面2aの電極ペースト3Bの厚みTpB2を演算する。この厚みTpB2は、以下の(式8)に示すように、後段厚み計測部19で計測され演算された第2抽出箇所でのワーク6の第2実測厚みMRx2(l)から、中段厚み計測部15で計測され演算された第2抽出箇所でのワーク6の第2実測厚みMRx2(m)を減算することにより求めることができる。
TpB2=MRx2(l)−MRx2(m) ・・・(式8)
Next, in
TpB2 = MRx2 (l) -MRx2 (m) (Equation 8)
コントローラ51は、ワーク6の走行に合わせて上記ステップ300〜ステップ330の処理を繰り返すことにより、長尺なワーク6につき、その走行方向Xに沿った複数の第1抽出箇所及び第2抽出箇所におけるA面2a及びB面2bの電極ペースト3A,3Bの厚みを求めることができる。この厚みを監視することで、電極製造ラインで製造される電極1の品質管理を行うことができる。
The
以上説明したこの実施形態の超音波計測方法によれば、中段厚み計測部15及び後段厚み計測部19では、校正用超音波センサ組43を移動させて、ワーク6の近傍に配置された所定の基準材7の厚みとワーク6のある箇所(第1抽出箇所及び第2抽出箇所)の厚みを校正用超音波センサ組43により校正用として周期的に順次に計測する。これにより、同じ校正用超音波センサ組43を使用して、基準材7の厚み(基準厚み)の校正用の計測値Skと、ワーク6の厚み(第1校正厚み、第2校正厚み)の校正用の計測値Sx1,Sx2とが順次に得られる。これら校正用の計測値Sk,Sx1,Sx2は、基準材7とワーク6とが近傍に配置されることから、校正用超音波センサ組43による計測に影響のある雰囲気温度や気圧などの環境条件が共通する中で得られる。また、同一の校正用超音波センサ組43により基準材7とワーク6とが計測されるので、それら校正用の計測値Sk,Sx1,Sx2から、校正用超音波センサ組43の特性の違いが除かれる。
According to the ultrasonic measurement method of this embodiment described above, the middle-stage
同様に、前段厚み計測部12では、校正用超音波センサ組43を移動させて、金属箔2の近傍に配置された所定の基準材7の厚みと金属箔2のある箇所(第1抽出箇所及び第2抽出箇所)の厚みを校正用超音波センサ組43により校正用として周期的に順次に計測する。これにより、同じ校正用超音波センサ組43を使用して、基準材7の厚み(基準厚み)の校正用の計測値Skと、金属箔2の厚み(第1校正厚み、第2校正厚み)の校正用の計測値Sx1,Sx2とが順次に得られる。これら校正用の計測値Sk,Sx1,Sx2は、基準材7と金属箔2とが近傍に配置されることから、校正用超音波センサ組43による計測に影響のある雰囲気温度や気圧などの環境条件が共通する中で得られる。また、同一の校正用超音波センサ組43により基準材7と金属箔2とが計測されるので、それら校正用の計測値Sk,Sx1,Sx2から、校正用超音波センサ組43の特性の違いが除かれる。
Similarly, the upstream
従って、この実施形態では、各段の厚み計測部12,15,19において、基準材7の校正用(基準厚み)の計測値Skとワーク6又は金属箔2の校正用(第1校正厚み、第2校正厚み)の計測値Sx1,Sx2との比に、基準材7の既知の厚みMkを乗算することにより、ワーク6又は金属箔2の校正用の厚み(第1校正厚みMx1、第2校正厚みMx2)を求めることができる。
Therefore, in this embodiment, in the
その後、各段の厚み計測部12,15,19では、ワーク6又は金属箔2の走行に伴い、校正用超音波センサ組43により直前に計測されたワーク6又は金属箔2のある箇所(第1抽出箇所及び第2抽出箇所)の厚みを実測用超音波センサ組41,42により実測する。そして、校正用超音波センサ組43により順次に計測された校正用の計測値Sk,Sx1,Sx2を用いて実測用超音波センサ組41,42による実測値SRx1,SRx2を補正することにより、ワーク6又は金属箔2のある箇所(第1抽出箇所及び第2抽出箇所)における最終的な厚み(第1実測厚みMRx1、第2実測厚みMRx2)が求められる。
Thereafter, in the
従って、この実施形態では、各段の厚み計測部12,15,19にて、ワーク6又は金属箔2の校正用の計測値Sx1,Sx2とワーク6又は金属箔2の実測値SRx1,SRx2との比に、ワーク6又は金属箔2の校正用の厚み(第1校正厚みMx1、第2校正厚みMx2)を乗算することにより、ワーク6又は金属箔2のある箇所(第1抽出箇所及び第2抽出箇所)の最終的な厚み(第1実測厚みMRx1、第2実測厚みMRx2)を求めることができる。ここでは、校正用超音波センサ組43の特性と実測用超音波センサ組41,42の特性が同一でなくても、それらの特性を合わせる必要がない。すなわち、互いに特性が共通する校正用超音波センサ組43及び実測用超音波センサ組41,42を、多くのセンサ製品の中から選択する必要がなく、その選択作業のために労力や時間をかける必要がない。
Therefore, in this embodiment, the measurement values Sx1, Sx2 for calibration of the
この結果、電極1の製造ラインにおいて、長手方向へ走行する帯状の金属箔2の片面若しくは両面に電極ペースト3A,3Bを塗工したワーク6又は金属箔2の厚みを、インライン上で高精度に計測することができる。また、上記した電極製造ラインにおいて、ワーク6又は金属箔2の厚みの計測の実施や各超音波計測装置23,26,31のメンテナンスを容易なものにすることができる。
As a result, in the production line of the
ここで、上記したように、空気層を伝播する超音波を用いてワーク6(金属箔2)及び基準材7を介して伝達された超音波のレベルの比に基準材7の既知の目付け量(厚み)を乗算することにより、ワーク6(金属箔2)の厚みを演算することができる。その前提条件として、本来は、複数の超音波センサ組41〜43(超音波センサ)の特性(温度による受信・送信の信号特性)がほぼ同一で、計測時のセンサ周りの雰囲気温度と、電極や基準材の温度がほぼ同一であるときに、以下の(式9)の条件が成立する。
Mx=Mk*Sx/Sk ・・・(式9)
ここで、「Mx」は求める厚み、「Mk」は基準材7の既知の厚み、「Sx」はワーク6(金属箔2)の計測値、「Sk」は基準材7の計測値を意味する。
Here, as described above, the known basis weight of the
Mx = Mk * Sx / Sk (Formula 9)
Here, “Mx” means a desired thickness, “Mk” means a known thickness of the
上記(式9)により、キャリブレーション(校正)のための基準材7の重量と面積(目付け量(厚み))「Mk」と、ワーク6(金属箔2)の超音波による計測値「Sx」を高精度に把握することができれば、ワーク6(金属箔2)の未知の目付け量(厚み)「Mx」を高精度に演算することができる。また、校正の実施と、ワーク6(金属箔2)の超音波による実測を同時に常時行えば、各超音波センサ組41〜43(超音波センサ)の周囲の雰囲気温度や雰囲気気圧による超音波計測の精度低下を排除することができる。
According to the above (Equation 9), the weight and area (weight per unit area (thickness)) “Mk” of the
ここで、本願出願人が実施する従前の超音波計測装置と超音波計測方法について説明する。図12に、従前の超音波計測装置の概略構成を平面図により示す。図13に、図12に示す装置の一部機構の動きのみを平面図により示す。この超音波計測装置は、ワーク6が通過するボックス81を備え、ボックス81の前後と中には、ワーク6を案内する送りローラ82,83,84,85が設けられる。ボックス81の中には、ワーク6の幅方向Yの両側縁に隣接して第1基準材86と第2基準材87が、ワーク6と同一の平面内に配置される。また、ボックス81の中には、第1超音波センサ組88、第2超音波センサ組89及び第3超音波センサ組90が設けられる。各超音波センサ組88〜90は、それぞれ第1超音波センサ及び第2超音波センサにより構成される。第1超音波センサ組88は、アーム状の第1移動機構91により、ワーク6に対応する第1計測位置(図12に参照)と、第1基準材86に対応する第1初期位置(図13参照)との間で切り替え配置可能となっている。第2超音波センサ組89と第3超音波センサ組90は、V字形の第2移動機構92の両端にそれぞれ固定され、第2移動機構92により、第2超音波センサ組89がワーク6に対応し、第3超音波センサ組90が第2基準材87に対応する第2計測位置(図12参照)と、第2超音波センサ組89が第2基準材87に対応し、第3超音波センサ組90が第2基準材87にもワーク6にも対応しない第2初期位置(図13参照)との間で切り替え配置可能となっている。
Here, a conventional ultrasonic measurement device and an ultrasonic measurement method performed by the applicant will be described. FIG. 12 is a plan view showing a schematic configuration of a conventional ultrasonic measurement apparatus. FIG. 13 is a plan view showing only the movement of some mechanisms of the apparatus shown in FIG. This ultrasonic measurement apparatus includes a
上記した超音波計測装置を使用したワーク6の厚み計測は、次のように行われる。先ず、計測開始前には、図13に示すように、第1超音波センサ組88を第1初期位置に、第2超音波センサ組89及び第3超音波センサ組90を第2初期位置にそれぞれ配置する。この状態で、第1超音波センサ組88により第1基準材86を計測し、第2超音波センサ組89により第2基準材87を計測する。このとき第3超音波センサ組90は、計測を行わない。これにより、第1及び第2の超音波センサ組88,89により、計測開始時点でのボックス81の中の温度及び気圧を反映した基準計測値を得ることができる。
The thickness measurement of the
その後、計測開始時には、図12に示すように、第1超音波センサ組88を第1計測位置に、第2超音波センサ組89及び第3超音波センサ組90を第2計測位置にそれぞれ配置する。この状態では、第1超音波センサ組88は、ワーク6の幅方向Yの第1の片側を計測し、第1厚み計測値SFx1を得る。また、第2超音波センサ組89は、ワーク6の幅方向Yの第2の片側を計測し、第2厚み計測値SFx2を得る。第3超音波センサ組90は、第2基準材87を常時計測し、計測開始からの第2基準材87の目付け量(厚み)の変化を連続的に計測し、基準厚み計測値SFkとその変動値ΔSFkを得る。
Thereafter, at the start of measurement, as shown in FIG. 12, the first ultrasonic sensor set 88 is arranged at the first measurement position, and the second ultrasonic sensor set 89 and the third ultrasonic sensor set 90 are arranged at the second measurement position. To do. In this state, the first ultrasonic sensor set 88 measures the first one side in the width direction Y of the
これにより、ワーク6の第1の片側の厚みMFx1及び第2の片側の厚みMFx2は、以下の(式10),(式11)により求めることができる。
MFx1=SFx1−ΔSFk ・・・(式10)
MFx2=SFx2−ΔSFk ・・・(式11)
Thereby, the thickness MFx1 of the 1st one side of the workpiece |
MFx1 = SFx1-ΔSFk (Equation 10)
MFx2 = SFx2-ΔSFk (Expression 11)
ただし、(式10),(式11)が成り立つためには、第1〜第3の超音波センサ組88〜90がすべて周囲の温度や気圧に対して同じ特性を持つことが必要となる。そのために、複数の超音波センサ組の中から特性が共通する3つの超音波センサ組を見つけなければならず、その作業のために時間と労力が必要となる。 However, in order for (Equation 10) and (Equation 11) to hold, all of the first to third ultrasonic sensor sets 88 to 90 need to have the same characteristics with respect to the ambient temperature and atmospheric pressure. Therefore, it is necessary to find three ultrasonic sensor sets having common characteristics from among a plurality of ultrasonic sensor sets, and time and labor are required for the work.
これに対し、この実施形態の超音波計測方法及び超音波計測装置によれば、上記した構成を採用することにより、各超音波センサ組41〜43(超音波センサ)の特性を共通化するという前提条件を無視して超音波計測を実施することができる。これにより、校正用超音波センサ組43と第1及び第2の実測用超音波センサ組41,42を使用するために、複数の超音波センサ組の中から特性が共通する3つの超音波センサ組を見つける必要がなく、互いに特性の異なる超音波センサ組を使用することができる。このことから、超音波計測の実施やメンテナンスを容易なものにできることがわかる。
On the other hand, according to the ultrasonic measurement method and the ultrasonic measurement apparatus of this embodiment, the characteristics of the
この実施形態の超音波計測方法によれば、基準材7の校正用の計測値とワーク6又は金属箔2の校正用の計測値との比に、基準材7の既知の厚みを乗算することにより、ワーク6又は金属箔2の校正用の厚みを求める。そして、ワーク6又は金属箔2の校正用の計測値とワーク6又は金属箔2の実測値との比に、ワーク6又は金属箔2の校正用の厚みを乗算することにより、ワーク6又は金属箔2のある箇所の最終的な厚みを求めるようにしている。従って、実測用超音波センサ組41,42による実測値を校正しながら、ワーク6又は金属箔2のある箇所の最終的な厚みが求められる。この結果、電極製造ラインにおいて、長手方向へ走行する帯状の金属箔2の片面若しくは両面に電極ペースト3A,3Bを塗工したワーク6又は金属箔2の厚みを、インライン上で高精度に計測することができると共に、その厚みの計測の実施や各超音波計測装置23,26,31のメンテナンスを容易なものにすることができる。
According to the ultrasonic measurement method of this embodiment, the ratio of the measurement value for calibration of the
この実施形態では、金属箔2に電極ペースト3A,3Bを塗工する過程で、金属箔2のある箇所の最終的な厚みと、電極ペースト3A,3Bを塗工したワーク6のある箇所の最終的な厚みを別々に求めておく。そして、ワーク6の最終的な厚みから金属箔2の最終的な厚みを減算することにより、ワーク6のある箇所における電極ペースト3A,3Bの厚みを求めるようにしている。従って、実測用超音波センサ組41,42による実測値を校正しながら、ワーク6のある箇所における電極ペースト3A,3Bの厚みが求められる。このため、ワーク6のある箇所における電極ペースト3A,3Bの厚みを精度よく求めることができる。
In this embodiment, in the process of applying the electrode pastes 3A and 3B to the
この実施形態の各超音波計測装置23,26,31によれば、校正用超音波センサ組43、各実測用超音波センサ組41,42、移動機構46及びコントローラ51を使用して上記した超音波計測方法を実施することができる。このため、電極1の製造ラインにおいて、長手方向へ走行する帯状の金属箔2の片面若しくは両面に電極ペースト3A,3Bを塗工したワーク6又は金属箔2の厚みを、延いては塗工された電極ペースト3A,3Bの厚みを、インライン上で高精度に計測することができると共に、計測の実施やメンテナンスを容易なものにすることができる。
According to each
なお、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で校正の一部を適宜変更して実施することもできる。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and a part of the calibration can be changed as appropriate without departing from the spirit of the invention.
(1)前記実施形態では、電池に使用される電極の製造ラインにおける超音波計測に具体化したが、これに限られるものではなく、長手方向へ走行する帯状の基材の片面若しくは両面に塗材を塗工したワーク又は基材の厚みを超音波計測する場合であればよい。 (1) In the embodiment described above, the ultrasonic measurement in the production line of the electrode used for the battery is embodied. What is necessary is just the case where the thickness of the workpiece | work or base material which coated the material is measured ultrasonically.
(2)前記実施形態では、ワーク6における第1抽出箇所と第2抽出箇所の2つの箇所の目付け量(厚み)を超音波計測するように構成したが、ワークにおける1つの箇所又は3つ以上の箇所の目付け量(厚み)を超音波計測するように構成してもよい。
(2) In the embodiment described above, the basis weight (thickness) of the two locations of the first extraction location and the second extraction location in the
この発明は、例えば、電池に使用される電極の製造に利用することができる。 The present invention can be used, for example, for manufacturing an electrode used in a battery.
1 電極
2 金属箔(基材)
2a A面
2b B面
3A 電極ペースト(塗材)
3B 電極ペースト(塗材)
6 ワーク
7 基準材
23 第1超音波計測装置
26 第2超音波計測装置
31 第3超音波計測装置
41 第1実測用超音波センサ組
41A 第1超音波センサ
41B 第2超音波センサ
42 第2実測用超音波センサ組
42A 第1超音波センサ
42B 第2超音波センサ
43 校正用超音波センサ組
43A 第1超音波センサ
43B 第2超音波センサ
46 移動機構(移動手段)
46A 案内レール
46B 案内レール
47 ブラケット
51 コントローラ(計測制御手段)
1
2a A
3B Electrode paste (coating material)
6
Claims (4)
前記超音波センサ組として、前記ワーク又は前記基材の厚みを実測するための実測用超音波センサ組と、前記実測用超音波センサ組とは別に設けられ、前記実測用超音波センサ組による実測値を校正するための校正用超音波センサ組と、前記ワーク又は前記基材の近傍に配置され、前記校正用超音波センサ組により厚みが計測される所定の基準材とを備える超音波計測方法において、
前記校正用超音波センサ組を移動させて、前記基準材の厚みと前記ワーク又は前記基材のある箇所の厚みを前記校正用超音波センサ組により校正用として周期的に交互又は順次に計測し、
その後、前記ワーク又は前記基材の走行に伴い、前記校正用超音波センサ組により直前に計測された前記ワーク又は前記基材の前記ある箇所の厚みを前記実測用超音波センサ組により実測し、
前記ワーク又は前記基材の前記校正用の計測値と前記基準材の校正用の計測値との比に、前記基準材の既知の厚みを乗算することにより、前記ワーク又は前記基材の校正用の厚みを求め、
前記ワーク又は前記基材の前記実測値と前記ワーク又は前記基材の前記校正用の計測値との比に、前記ワーク又は前記基材の前記校正用の厚みを乗算することにより、前記ワーク又は前記基材の前記ある箇所の最終的な厚みを求める
ことを特徴とする超音波計測方法。 An ultrasonic sensor set including a first ultrasonic sensor and a second ultrasonic sensor is provided, and a workpiece in which a coating material is applied on one side or both sides of a belt-like base material traveling in the longitudinal direction or the thickness direction of the base material The first ultrasonic sensor and the second ultrasonic sensor are disposed on one side of the both surfaces, the first ultrasonic sensor on one side and the second ultrasonic sensor on the other side, facing each other through an air layer. An ultrasonic measurement method for measuring the thickness of the workpiece or the base material by propagating ultrasonic waves with a sound wave sensor,
As the ultrasonic sensor group, an ultrasonic sensor group for actual measurement for actually measuring the thickness of the workpiece or the substrate and an ultrasonic sensor group for actual measurement are provided separately, and actual measurement by the ultrasonic sensor group for actual measurement is performed. An ultrasonic measurement method comprising: a calibration ultrasonic sensor set for calibrating a value; and a predetermined reference material which is disposed in the vicinity of the workpiece or the base material and whose thickness is measured by the calibration ultrasonic sensor set. In
The calibration ultrasonic sensor set is moved, and the thickness of the reference material and the thickness of the workpiece or a part of the substrate are periodically or alternately measured for calibration by the calibration ultrasonic sensor set. ,
Then, with the travel of the workpiece or the base material, the thickness of the workpiece or the base material measured immediately before by the calibration ultrasonic sensor set is measured by the actual measurement ultrasonic sensor set ,
By multiplying the ratio of the measurement value for calibration of the workpiece or the base material and the measurement value for calibration of the reference material by a known thickness of the reference material, the calibration for the workpiece or the base material is performed. The thickness of
By multiplying the ratio of the measured value of the workpiece or the substrate and the measured value for calibration of the workpiece or the substrate by the calibration thickness of the workpiece or the substrate, the workpiece or An ultrasonic measurement method , wherein a final thickness of the certain portion of the base material is obtained .
前記超音波センサ組として設けられ、前記ワーク又は前記基材の厚みを実測するために定位置に固定され、前記第1超音波センサと前記第2超音波センサとからなる少なくとも1組の実測用超音波センサ組と、
前記超音波センサ組として前記実測用超音波センサ組とは別に設けられ、前記実測用超音波センサ組による実測値を校正するために前記第1超音波センサと前記第2超音波センサとからなる校正用超音波センサ組と、
前記ワーク又は前記基材の近傍に配置され、前記校正用超音波センサ組により厚みが計測される所定の基準材と、
前記校正用超音波センサ組を前記基準材と前記ワーク又は前記基材との間で移動させるための移動手段と、
前記校正用超音波センサ組を前記移動手段により移動させて前記基準材の厚みと前記ワーク又は前記基材の前記ある箇所の厚みを前記校正用超音波センサ組により校正用として周期的に交互又は順次に計測し、その後、前記ワーク又は前記基材の走行に伴い、前記校正用超音波センサ組により直前に計測された前記ワーク又は前記基材の前記ある箇所の厚みを前記実測用超音波センサ組により実測し、前記校正用超音波センサ組により交互又は順次に計測された校正用の計測値を用いて前記実測用超音波センサ組による前記実測値を補正することにより、前記ワーク又は前記基材の前記ある箇所の最終的な厚みを演算する計測制御手段と
を備え、前記計測制御手段は、前記ワーク又は前記基材の校正用の計測値と前記基準材の校正用の計測値との比に、前記基準材の既知の厚みを乗算することにより、前記ワーク又は前記基材の校正用の厚みを演算し、前記ワーク又は前記基材の実測値と前記ワーク又は前記基材の校正用の計測値との比に、前記ワーク又は前記基材の前記校正用の厚みを乗算することにより、前記ワーク又は前記基材の前記ある箇所の最終的な厚みを演算することを特徴とする超音波計測装置。 An ultrasonic sensor set including a first ultrasonic sensor and a second ultrasonic sensor is provided, and a workpiece in which a coating material is applied on one side or both sides of a belt-like base material traveling in the longitudinal direction or the thickness direction of the base material The first ultrasonic sensor and the second ultrasonic sensor are disposed on one side of the both surfaces, the first ultrasonic sensor on one side and the second ultrasonic sensor on the other side, facing each other through an air layer. In the ultrasonic measurement device that measures the thickness of the workpiece or the base material by propagating ultrasonic waves between the ultrasonic sensor,
Provided as the ultrasonic sensor group, fixed at a fixed position for measuring the thickness of the workpiece or the base material, and for at least one set of the first ultrasonic sensor and the second ultrasonic sensor An ultrasonic sensor set;
The ultrasonic sensor group is provided separately from the actual measurement ultrasonic sensor group, and includes the first ultrasonic sensor and the second ultrasonic sensor for calibrating the actual measurement value obtained by the actual measurement ultrasonic sensor group. A calibration ultrasonic sensor set;
A predetermined reference material which is disposed in the vicinity of the workpiece or the base material and whose thickness is measured by the calibration ultrasonic sensor set;
Moving means for moving the calibration ultrasonic sensor set between the reference material and the workpiece or the substrate;
The calibration ultrasonic sensor set is moved by the moving means, and the thickness of the reference material and the thickness of the workpiece or the certain part of the substrate are alternately alternately used for calibration by the calibration ultrasonic sensor set or The measurement ultrasonic sensor measures the thickness of the certain part of the workpiece or the substrate measured immediately before by the calibration ultrasonic sensor set as the workpiece or the substrate travels. The workpiece or the base is corrected by correcting the actual measurement value by the actual measurement ultrasonic sensor group using the measurement values for calibration that are measured by the measurement group and alternately or sequentially measured by the calibration ultrasonic sensor group. and a measurement control means for calculating a final thickness of the certain portion of wood, the measuring and controlling unit, the workpiece or measurement and calibration of measurement values of the reference materials for calibration of the substrate Is multiplied by the known thickness of the reference material to calculate the calibration thickness of the workpiece or the substrate, and the measured value of the workpiece or the substrate and the calibration of the workpiece or the substrate are calculated. The final thickness of the certain part of the workpiece or the substrate is calculated by multiplying the ratio of the measured value for measurement with the thickness of the calibration for the workpiece or the substrate. Ultrasonic measuring device.
In the process of applying the coating material to the base material, the measurement control means determines the final thickness of the certain portion of the base material separately obtained from the final thickness of the certain portion of the workpiece. The ultrasonic measurement apparatus according to claim 3, wherein the thickness of the coating material at the certain portion of the workpiece is calculated by subtracting.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012237377A JP6022895B2 (en) | 2012-10-29 | 2012-10-29 | Ultrasonic measurement method and ultrasonic measurement apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012237377A JP6022895B2 (en) | 2012-10-29 | 2012-10-29 | Ultrasonic measurement method and ultrasonic measurement apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014085326A JP2014085326A (en) | 2014-05-12 |
| JP6022895B2 true JP6022895B2 (en) | 2016-11-09 |
Family
ID=50788496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012237377A Active JP6022895B2 (en) | 2012-10-29 | 2012-10-29 | Ultrasonic measurement method and ultrasonic measurement apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6022895B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110947640A (en) * | 2019-12-13 | 2020-04-03 | 西安锐驰电器有限公司 | Battery gas expansion detection system and detection method |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2944002B2 (en) * | 1991-04-10 | 1999-08-30 | 株式会社テクニカ | Method and apparatus for measuring thickness |
| JP2980575B2 (en) * | 1997-08-29 | 1999-11-22 | ニチハ株式会社 | Building board thickness measuring device |
| JP2003344035A (en) * | 2002-05-24 | 2003-12-03 | Olympus Optical Co Ltd | Method and apparatus for measuring thickness with ultrasonic wave |
| JP5679758B2 (en) * | 2010-10-12 | 2015-03-04 | 株式会社東芝 | Thickness measuring apparatus and measuring method thereof |
-
2012
- 2012-10-29 JP JP2012237377A patent/JP6022895B2/en active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110947640A (en) * | 2019-12-13 | 2020-04-03 | 西安锐驰电器有限公司 | Battery gas expansion detection system and detection method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2014085326A (en) | 2014-05-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102620693B (en) | Ultrasonic measuring method and ultrasonic measuring system | |
| CN102798671B (en) | Ultrasonic measuring method and ultrasonic measuring system | |
| JP6087578B2 (en) | Ultrasonic measurement method and ultrasonic measurement apparatus | |
| JP6575824B2 (en) | Film thickness measuring method and film thickness measuring apparatus | |
| US20140377450A1 (en) | Ultrasonic transmitting and receiving device for thickness and/or grammage measurement | |
| JP2011042458A (en) | Web carrying device, method thereof and method of manufacturing battery | |
| US8904874B2 (en) | Ultrasonic transmitting and receiving device for thickness and/or grammage measurement | |
| JP2011042459A (en) | Web carrying device, method thereof and method of manufacturing battery | |
| JP6082885B2 (en) | Method and apparatus for manufacturing battery electrode sheet | |
| JP6803461B2 (en) | Plating adhesion control mechanism and plating adhesion control method | |
| JP6022895B2 (en) | Ultrasonic measurement method and ultrasonic measurement apparatus | |
| WO2012106609A3 (en) | Method of determining multilayer thin film deposition on a piezoelectric crystal | |
| KR101838417B1 (en) | Width measurement device and width measurement method | |
| JP2014032767A (en) | Method and device for manufacturing electrode for battery | |
| JP5781781B2 (en) | Method for manufacturing a lead-acid battery plate | |
| JP2014032876A (en) | Electrode sheet manufacturing method and manufacturing apparatus | |
| CN103649691B (en) | For the method for the flow according to ultrasonic propagation time method determination fluid | |
| US20140107830A1 (en) | Method and device for detecting parameters of a traversing or circulating material web in a material processing machine | |
| JP2014024617A (en) | Electrode sheet winding device and electrode sheet winding method | |
| WO2022004613A1 (en) | Sensitivity calibration method, inspection device, and magnetic sensor group | |
| JP2018043870A (en) | Meander correction apparatus, substrate processing apparatus, and meander correction method | |
| KR101253909B1 (en) | Method and apparatus for measuring plastic deformation ratio using laser ultrasonic | |
| KR102789788B1 (en) | Mehtod and apparatus for stabilizing non-contactly thickness measurement of thin materials | |
| KR101398335B1 (en) | A method for measuring material of steel sheet using the difference of velocities between the ultrasonic waves | |
| JP2020124830A (en) | Distance measuring method for printing device and sound wave sensor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150511 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160301 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160419 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160913 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161006 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6022895 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |